情境感知技术在设施农业中的运用

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摘要：在农业生产科研领域中，农业物联网提供了丰富的传感数据和信息，情景感知技术是有效利用这些感知信息，为农业提供优质综合服务的一种技术手段。但是如今对农业物联网的情景感知技术还没有得到深入研究。应该按照设施农业物联网领域的需求目标，探讨情景感知技术在设施农业物联网中的具体运用情况，为开发和应用相关软件，提升设施农业物联网的水平，提供充足的技术参考与现实依据。笔者分析了农业物联网中情景感知技术的运用需求，对情景感知技术在设施农业物联网中的应用状况进行相关分析，首先是设施农业科学计算与三维数据场可视化，感知认知一体化，网络三维交互式服务。进而分析设施农业物联网中运用情景感知技术的状况。

关键词：设施农业；物联网；情景感知技术

如今计算机业已在我们的生活与工作中得到了普及，随着计算机资源日益增多，情景感知技术也应运而生。情景感知技术是处理信息的一种技术，拥有丰富的信息是物联网的最显著特征，情景感知技术利用这种特征为广大用户提供相关服务。各地的农业科技园区、家庭农场与农业产业化综合体是现代农业的主要发展方向，物联网与情境感知技术会被更多地运用到设施农业生产经营中，为农业增效增产、农民增收建设高水平、科技化、智能化的良好平台。

1农业物联网中情景感知技术的运用需求分析

近10年来，国内农业领域中越来越多地运用信息技术，农业信息化技术在我国农业服务、营销、物流、生产等诸多等产业链与环节起到了非常关键的作用。它有效提升了国内农业服务的质量与生产效果。设施农业物联网的普及与应用，推动了我国农业产业化的持续升级，对国内整合与利用农业物联网的庞大信息量，完善服务模式的要求越来越高。所以，应该积极地响应设施农业的此类需求，打造以设施农业物联网为基础的情景感知技术体系，为增强农业物联网领域的综合效能找出针对性的解决途径。联系情境感知技术与农业物联网的相关概念，可以这样界定农业物联网情景感知技术：面向质量安全追溯、农产品物流、智能管理与农业精准生产等，货物具有代表性的应用目标的相关情景数据，对这些数据进行解析处理，定制相关服务的一种信息服务体系与综合计算模式。

2情景感知技术在设施农业物联网中的应用分析

2.1设施农业科学计算与三维数据场可视化

如今，在发展现代设施农业的过程中，科学研究日益凸显了信息化、数字化的特征，设施农业的相关科研部门业已建立了设施农业科学研究的总体发展环境。如今大数据技术的发展日益成熟，设施农业物联网为设施农业科研活动的开展，提供了丰富多彩的信息和数据，基于数据中心地位的设施农业科研模式机制初步完善和发展，在数字化设施农业发展研究的过程中，设施农业科学计算发挥着非常关键的作用，应该将其当作计算科学的关键性趋势。因此，设施农业计算科研与三维技术可视化，会变成我国重点发展设施农业物联网感知计算与情感的具体形式。作物与环境是三维数据场与科学计算的两大重点。首先，在采集设施农业物联网的相关信息过程中，应该采集气候、光照、土壤等诸多信息，通常情况下，传感器的具体设置形式非常独特。因此应该它的具体设置状况，密切结合相应的模型发展体系，以达成可视化的二维数据场。其次，就农作物的实际发展而言，不少技术措施为获取诸多微观组织与支持各种农作的具体物性状信息，为完善和丰富农作物领域的三维数据发展辅以必要信息保障。

2.2感知认知一体化

随着硬件、软件环境发展越来越快，设施农业物联网领域的情境感知技术也快速进步，以往的信息处理方法无法有效地满足设施农业快速发展的形势。处理模式与采集信息面向感知环节而实施，在采集与处理这些数据的过程中，重点涵盖了遥感影像、气候环境、视频图像等诸多类型的信息感知。然而在确认与解析相关感知信息时，依旧处于一定范围中，设施农业物联网科技的发展，在较大程度上促进情境感知技术的运用。从这个环节来看，情境感知技术的发展，重点涵盖了下列方面，如知识转型、数据分析、信息融合、理解语义、科学计算等，可以在一定程度上推动数据与信息间的有效转换。在传输与采集物联网数据、处理物联网信息的过程中，应该让认知体系与感知体系密切结合起来；在设施农业的管理和生产环节中，构建起具有较高的数据准确性、信息反馈能力较强的机制。因此，必须立足于相关感知数据，紧紧依托数字化、可视化三维境模型，统一协调认知与感知的计算模式。

2.3网络三维交互式服务

就当代设施农业的实际发展而言，应该将其功能定位于设施农业会展、生产加工、设施农业园区、休闲娱乐、生态旅游与农产品电商等领域。特别是部分地区的些经济水平比较高，对这个层面出现了更大需求。网络访问量为有效运用设施农业的技术与产品服务，提供了良好的保障体系。兴盛于网络的人际交互应用程序与界面，获得了迅猛发展。按照网络三维交互的整体性服务模式，仿佛变成了设施农业物联网情境的相关计算发展模式，事实上是统一运用前文论述的三维数据模型的有效融合，以植物数字为核心内容的综合计算。在设施农业生产过程中，必须按照网络三维交互，提供仿真应用的管理与服务界面。这套系统立足于设施农业的相关物联网情境，将电脑技术当作切入点，将作物的实际环境的变化当作感知信息，进行网络三维的展示与互动。按照三维网络实景交互的实际情况，为消费者构建了不同程度的在线虚拟环境。它重点涵盖了农事体验、虚拟漫游等非常具有代表性的服务，如此以来它可以强化设施农业的总体服务效能，增加了设施农业的经济价值，促使我国设施农业的不断升级与转型。

3设施农业物联网中运用情景感知技术的研究

此处将监测玉米的实际生长过程当作案例，重点采取情景感知计算，它涵盖了3个部分，依次是提供服务、数据处理与数据获取。一是数据获取，在该环节中，在田间安装各类光照、温度、湿度的视频监控设备与传感器。而且通过网络传输实施传输监测到的相关数据；在信息处理的过程中，首先是识别与分析前面收集的各种信息，而且要提取有用信息，联系玉米生长的相关模型，分析这些信息实施适应性。通过此类方法收集相关信息，大部分属于图像信息与视频数据。在这种情况下，应该采取图像处理方法，把各种图像信息与视频，转变成语义理解，在此基础上把握玉米的实际生长态势，涵盖整齐度、株高、株行距等多种参数。最终是对上述信息构建整体性计算模式，以有效分析相关信息，获得有关结论，为相关决策人员提供有益的借鉴和参考。

4结语

综上所述，在设施农业物联网技术循序渐进的推动下，情景感知技术的发展也非常稳健。设施农业物联网中会运用越来越多的情境感知技术，促使未来农业日益综合化、现代化，融服务、生产、流通、销售于一体，从而更好地推动当代农业的平稳发展。

参考文献

[1]杨宝祝，刘研，吴华瑞，等.基于情境感知的个性化农业信息服务模型研究[J].农机化研究，2012（11）

[2]童恩栋，沈强，雷君，等.物联网情景感知技术研究[J].计算机科学，2011（4）

[3]刘旭.信息技术与当代农业科学研究[J].中国农业科技导报，2011（3）

作者：孙聪 曹亮 史志明 黄仕聪 赵旭辉 单位：成都市农林科学院